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液压传动系统的应用

发布时间:2011-05-24 | 来源: | 作者:

  液压随动系统俗称液压放大器,这一方面执行机构能自动地以一定的准确度重复着输入信号的变化规律,另一方面又起着功率的放大作用。液压随动系统有滑阀式和旋转式之分,其中滑阀式液压随动系统又分为外部型式和内部型式两种。1压随动系统在转向机构上的应用

  系统滑阀在向右移动时油液流入转向油缸的大腔,推动活塞向右移动,使转向轮偏转。此时转向油缸小腔的油液流入反馈油缸的小腔,实现反馈联系;反之,滑阀向左移动时压力油流入反馈油缸的小腔,其活塞把大腔的油液排向油缸的小腔,使转向轮向相反的方向偏转。每侧转向油缸活塞行程终了时差单向阀向转向油缸和反馈油缸的小腔补油,以避免吸空现象发生。2压随动系统在制动器上的应用

  动器液压随动系统的作用是,踩下制踏板时经过弹簧来操纵杠杆,使其左端向上压弹簧,将活塞向上移动并推开锥形阀,使进油口与油腔相通。此时高压油经进油口、锥形阀及出油口进入工作油缸而实施制动。当高压油作用于活塞上的压力相对于销轴产生的力矩大于由弹簧的压缩力对销轴产生的力矩时,活塞则向下移动,锥形阀即关闭。如果前者力矩仍高于后者,则活塞将再向下移动,锥形阀便与阀座脱开,油腔与回油口相通。此时制动系统内的部分油液流回油箱,活塞回升到将锥形阀关闭时为止。松开制动踏板时活塞便下降,油液从油腔经油道、油孔流向回油口,由此再流回油箱中,这时制动器松开。

  1、实现原理及特点

  随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展,近年来大中型工程机械需求量和保有量连续快速增长。在众多的工程机械中,特别是进口设备中,采用液压传动和全液压驱动十分普遍,如隧道掘进机、盾构、大吨的运梁车、吊车、升降台车,以及摊铺机、挖掘机、推土机等,液压闭式回路能砂低、结构紧凑并容易实现无级变速,在工程机械行走系统中得到了广泛的应用。但也开式回路相比,闭式回路的设计、安装调试以及维护都有较高的难度和技术要求。

  下面结合我们开的大宇挖掘机液压传动系统,分析闭式回路的技术要求及安装、调试、维护的特点。

  大宇挖掘机的液压传动系统原理图,系统包括比例变量泵、比例变量马达、冲洗阀和油箱、散热器总成四个部分。

  首先根据负载大小,通过调节比例阀17的电流,设定马达16的排量,一般可以设定为挖掘后挖沟模式时候,分别对应马达1/4排量、半排量、全排量;然后通过调节比例阀1的电流改变主泵3的排量,因发动机的转速基本恒定(1800r/min),所以可以直接改变系统流量,即达到改变车速度的目的。补油泵4通过滤清器2和单向阀9(或12),将低压油补入主回路,并同时向控制回路供油。主回路多余的油通过冲洗阀低压溢流经散热器14流回油箱。当出现瞬时挖掘超载时,高压油经溢流阀7(或11)溢流到补油回路。当出现严重超载时,高压油经溢流阀7(或11)溢流到补油回路。当出现严重超载时(比如动臂卡死),顺序阀6(或10)打开,高压油迅速将主泵3的排量减小,同时由于节流阀8(或13)的压降,溢流阀7(或11)开启,从而使主回路压力快速降低。

  2大宇挖掘机行走系统要求

  (1)主要性能参数

  载重量:自身载重量;重载车速:1km/h;

  最大爬坡角:36度

  (2)功率匹配

  必须处理好发动机转速、车速、系统工作压力之间的匹配关系,当发动机转速基本恒定时(1800r/min),挖掘力度取决于泵与马达的排量比。在该系统中,通过脚踏电位计,可以调节泵的排量,通过监测系统的工作压力,可以修正马达的排量,当压力过高时,调大马达的排量,降低车速;反之,当压力过低时,减小马达的排量,提高车速;也可以通过降低发动机转速,保持车速不变,但可以降低功耗。

  (3)解决差速问题

  当车辆转弯时,处于不同转弯半径上的驱动轮马达需要不同的流量,否则不可能实现同步转弯。该系统将8个驱动马达并联,工作时随机分配流量,彻底解决差速问题。

  (4)解决差力问题

  差力问题也是附着力问题,当附着力分配不均时,受力不足的挖掘机履带打滑,受力过大的车轮可能因过载而溢流不动液压油回油箱。在该系统中,第一,将悬挂液压缸(负责调节车轮高度)分成3组,实现3点支撑,使车身不会出现失稳现象;第二,每一组悬挂液压缸采用并联连接,实现组内均匀承载;第三,通过速度传感器监测每个驱动马达的转速,当觉某个马达转速过高(打滑)时,立刻将该马达的排量置零,从而使其变为自由轮(随动轮),达到防滑的目的。

  3液压元件选型及参数设定

  设计时首先根据负载大小,选择合适的系统工作压力和马达排量,既可以选择高速马达加轮减速器(调速范围大,价格较低)。若单个马达难以满足驱动力要求,可以选择多组马达并联驱动,在30吨的挖掘机中,我们使用了8个排量为28.1cm3/r的高速马达(加降速比为38.6:1的轮边减速器)并联驱动。

  其次,根据车速要求,选择主泵3的排量。也可以采用多泵并联供油方案。在本例中,我们就是使用了2台泵并联供油。补油泵4的排量可按主泵3排量的10%-30%选取,其主要作用是弥补主回路(变量泵到变理马达之间)的泄漏。选择过大的补油泵或过高的补油压力都会导致油温升高。本例中,补油泵排量为20cm3/r。冲洗阀15的作用是将主回路中多余的油溢流出去,并起到循环更新主回路里的油介质的目的。一般行走机械为了减小自重或受空间位置所限,其液压油箱容积较小,通常需要在回油路加散热器。在泵装置里共有5个调压阀(3个溢流阀和2个顺序阀),阀5设计补油压力,阀7设定主回路工作压。阀6为主回路卸荷阀,当超重时,能迅速打开,使主泵排量回零,起到快速卸荷的作用,其庙宇压力要比阀7高0.5-1MPa。阀10和阀11的作用分别与阀6、阀 7相同。为保证冲洗阀能正常荼,其溢流压力要比阀5阀0.2-0.5MPa。在本例中,各溢流阀压力分别庙宇阀5为2.4MPa。阀6=10为 32.5MPa。在闭式回路中因不存在节流损失,系统温升的主要原因是高压溢流和泄漏。因此,冷却器的冷却功率庆按补油功耗计算。本例采用的是2kW风冷式冷却器。

  4安装调式要点

  在设计闭式回路的液压系统时,应尽量选用管式连接,避免使用液压集成块,因为闭式回路的工作压力一般较高,若使用液压集成块,则必须采用钢件,而钢件的液压集成块是很难彻底清除残留铁屑的。采用闭式回路的液压系统在装配时,必须对所有的液压元件及管件严格清洗。特别是必须选用按标准工艺生产的液压胶管。因为,有些个体软管厂,为了降低生产成本,往往用砂轮切割机代替专用胶管切管机切割胶管。这样就会把切割时高温脱落的石英砂粒粘附后在胶管内壁上。这种石英砂粒也是很难被清洗掉的。一般闭式液压系统的主回上是没有滤油器的,一旦有铁屑或石英砂粒进入,它们就会随油液在主回路内循环,不断地破坏泵和马达的配油盘,从而导致主回路的泄漏量不断增加,当泄漏流量超过补油流量时,主泵就会因吸油不足出现气蚀,最终导致泵的配油盘报废。系统安装完毕后,最好能对主回路进行开式冲洗,即断开主回路,用其它高压大流量的泵,冲洗主回路。经充分冲洗后,将系统复原,更换新油,然后再调试闭式回路

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